[发明专利]一种用于自动变速器的行星齿轮变速机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速机构，特别是涉及一种用于自动变速器的行星齿轮变速机构。

背景技术

自动变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，是通过改变传动比，改变发动机曲轴的转矩，满足在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。尽管现有变速器实现了其预期目的，但是随着汽车工业的发展，新的变速器对效率、响应性和平顺性等方面的性能提出了更高的要求，而且急需减小传统变速器的尺寸和重量。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、设计合理，成本低廉，造型紧凑的用于自动变速器的行星齿轮变速机构。     为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括输入行星轮系、输出行星轮系、输入轴、输出轴，所述的输入行星轮系包括固定安装在变速器壳体上的输入行星太阳轮、与输入行星太阳轮啮合的输入行星齿轮、与输入行星齿轮啮合的输入行星外齿圈、输入行星架，所述的输入行星外齿圈通过支架与输入轴固定连接，输入行星齿轮安装在输入行星架上，输入行星架外圈套装有第一传动齿轮，第一传动齿轮与第三传动齿轮啮合，第三传动齿轮与第一离合器、第二离合器连接，所述的输出行星轮系包括输出行星后太阳轮、与输出行星后太阳轮啮合的输出公用行星齿轮、与输出公用行星齿轮啮合的输出行星外齿圈、输出行星架，所述的输出行星后太阳轮与第一离合器、第一制动器连接，第一制动器安装在变速器壳体上，输出行星外齿圈通过输出支架与输出轴连接，所述的输出行星轮系还包括输出行星前太阳轮、分别与输出行星前太阳轮和输出公用行星齿轮啮合的输出行星齿轮，所述的输出行星前太阳轮与第二离合器连接，所述的输出行星架一侧同时固定连接有输出公用行星齿轮和输出行星齿轮，外圈套装有第四传动齿轮，第四传动齿轮与第二传动齿轮啮合，所述的输入轴固定安装有第三离合器，第三离合器与第二传动齿轮连接，所述的第二传动齿轮同时连接着第二制动器和单向离合器，第二制动器和单向离合器安装在变速器壳体上。     本发明的优点是：     1、结构简单、设计合理，降低制造难度和成本；     2、体积小，安装简单、方便，节省了安装空间；     3、变速器的效率高，响应性和平顺性优良。 附图说明    图1是本发明结构原理示意图；     图2是1档动力传递示意图；     图3是2档动力传递示意图；     图4是3档动力传递示意图；     图5是4档动力传递示意图；     图6是5档动力传递示意图；     图7是6档动力传递示意图；     图8是倒档动力传递示意图。 具体实施方式    下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。     由图1-图8可知，本发明包括输入行星轮系、输出行星轮系、输入轴、输出轴，所述的输入行星轮系包括固定安装在变速器壳体23上的输入行星太阳轮4、与输入行星太阳轮4啮合的输入行星齿轮3、与输入行星齿轮3啮合的输入行星外齿圈2、输入行星架5，所述的输入行星外齿圈2通过支架25与输入轴1固定连接，输入行星齿轮3安装在输入行星架5上，输入行星架5外圈套装有第一传动齿轮6，第一传动齿轮6与第三传动齿轮16啮合，第三传动齿轮16与第一离合器18、第二离合器19连接，所述的输出行星轮系包括输出行星后太阳轮9、与输出行星后太阳轮9啮合的输出公用行星齿轮10、与输出公用行星齿轮10啮合的输出行星外齿圈13、输出行星架14，所述的输出行星后太阳轮9与第一离合器18、第一制动器20连接，第一制动器20安装在变速器壳体23上，输出行星外齿圈13通过输出支架26与输出轴27连接，所述的输出行星轮系还包括输出行星前太阳轮11、分别与输出行星前太阳轮11和输出公用行星齿轮10啮合的输出行星齿轮12，所述的输出行星前太阳轮11与第二离合器19连接，所述的输出行星架14一侧同时固定连接有输出公用行星齿轮10和输出行星齿轮12，外圈套装有第四传动齿轮8，第四传动齿轮8与第二传动齿轮7啮合，所述的输入轴1固定安装有第三离合器24，第三离合器24与第二传动齿轮7连接，所述的第二传动齿轮7同时连接着第二制动器21和单向离合器22，第二制动器21和单向离合器22安装在变速器壳体23上。     本发明采用一种新的自动变速器行星结构布置，通过2组行星轮系、2组制动器、3组离合器、1个单向离合器、2组传动齿轮来实现6种速比的前进挡，1种速比的倒档。2组行星机构分别布置在输入轴和输出轴上，输入轴上的输入行星轮系为简单行星机构，输出轴上的输出行星轮系为复杂的行星机构。     发动机产生的动力经由液力变矩器17传递给输入轴1，输入轴1通过支架25与输入行星外齿圈2固定连接，输入行星外齿圈2与输入行星齿轮3啮合，输入行星齿轮3安装在输入行星架5上，输入行星齿轮3与输入行星太阳轮4啮合，输入行星太阳轮4与变速器壳体连接，所以输入行星太阳轮4固定不动，从输入轴1传入的动力可以通过行星外齿圈2传递给输入行星架5，输入行星架5与第一传动齿轮6连接，第一传动齿轮6与第三传动齿轮16啮合，传动齿轮16与第一离合器18、第二离合器19连接。输入轴1与第三离合器24连接，第三离合器24连接第二传动齿轮7，第二传动齿轮7同时还连接第二制动器21和单向离合器22，第二制动器21和单向离合器22连接变速器壳体23。第二传动齿轮7与第四传动齿轮8啮合。     在输出轮系中输出行星后太阳轮9与第一离合器18、第一制动器20连接，第一制动器20连接着变速器壳体23，输出行星后太阳轮9与输出公用行星齿轮10啮合，输出公用行星齿轮10与输出行星外齿圈13啮合，输出行星外齿圈13通过输出支架26与输出轴27连接，输出轴27与传动齿轮15连接。这样通过第一离合器18的结合，可以将从输入行星轮系传过来的动力传递给输出行星后太阳轮9，进而传递给输出轴27与传动齿轮15。第四传动齿轮8与输出行星架14连接，输出行星架14上安装着输出公用行星齿轮10和输出行星齿轮12，输出公用行星齿轮10与输出行星齿轮12啮合，输出行星前太阳轮11连接第二离合器19。这样通过第二离合器19的结合，可以将从输入行星轮系传过来的动力传递给输出行星前太阳轮11，进而传递给输出轴27与传动齿轮15。也可以通过第三离合器24的结合，将动力从输入轴1传递给输出行星架14，进而传递给输出轴27与传动齿轮15。     通过离合器和制动器的不同组合，实现行星机构的不同速比的选择，详细如下：     1挡：第二离合器19、第二制动器21结合；     制动器21结合，第二传动齿轮7被固定不动，与第二传动齿轮7啮合的第四传动齿轮8因此也固定不动，继而输出行星架14也固定了；动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16；离合器19结合，动力继而传递给了输出行星前太阳轮11，由于输出行星架14是固定的，所以动力传给了输出行星齿轮12、输出公用行星齿轮10、输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     2挡：第二离合器19、第一制动器20结合；     动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16，由于第二离合器19结合，因此动力通过离合器19继续传给输出行星前太阳轮11；因为第一制动器20结合，所以输出行星后太阳轮9固定不动，动力传至输出行星齿轮12、输出公用行星齿轮10、输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     3挡：第二离合器19、第一离合器18结合；     动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16、离合器18和离合器19，此时，输出行星后太阳轮9、输出行星前太阳轮11、输出行星齿轮12、输出公用行星齿轮10一起运转，动力传递给输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     4挡：第二离合器19、第三离合器24结合；     动力分为两部分，一部分动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16，由于第二离合器19结合，因此动力通过离合器19继续传给输出行星前太阳轮11、输出行星齿轮12、输出公用行星齿轮10；另一部分动力由液力变矩器17传递给输入轴1、离合器24、第二传动齿轮7、第四传动齿轮8、输出行星架14、输出行星齿轮12、输出公用行星齿轮10，两部分动力一起传递给输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     5挡：第一离合器18、第三离合器24结合；     动力分为两部分，一部分动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16，由于第一离合器18结合，因此动力通过离合器18继续传给输出行星后太阳轮9；另一部分动力由液力变矩器17传递给输入轴1、离合器24、第二传动齿轮7、第四传动齿轮8、输出行星架14、输出公用行星齿轮10，然后两部分动力一起传递给输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     6挡：第三离合器24、第一制动器20结合；     由于制动器20结合，输出行星后太阳轮9被固定；动力由液力变矩器17传递给输入轴1、离合器24、第二传动齿轮7、第四传动齿轮8、输出行星架14、输出公用行星齿轮10, 输出行星后太阳轮9和输出公用行星齿轮10配合将动力传递给输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     倒挡：第一离合器18、第二制动器21结合。     动力由液力变矩器17传递给输入轴1，通过支架25传递给了外齿圈2，由于输入行星太阳轮4是固定不动的，动力通过行星机构传给了输入行星架5、第一传动齿轮6、第三传动齿轮16，由于第一离合器18结合，因此动力通过离合器18继续传给输出行星后太阳轮9；制动器21结合，第二传动齿轮7被固定不动，与第二传动齿轮7啮合的第四传动齿轮8因此也固定不动，继而输出行星架14也固定了，输出行星后太阳轮9和输出公用行星齿轮10配合将动力传递给输出行星外齿圈13、输出支架26、输出轴27，动力从传动齿轮15传递给了半轴及车轮。     本发明具有零件结构简单，控制方便的特点，可以降低变速器总成的长度，便于合理布置离合器的位置，还可以有效的提高变速器的效率，优化响应性和平顺性等方面的性能。